液體活檢中microRNA在診斷乳腺癌方面的研究進(jìn)展

黃馨竹 王仡陽(yáng) 迪麗熱巴·依力哈木 郭晨明

新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化血管中心乳腺外科，新疆烏魯木齊 830000

2020 年據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，乳腺癌（breast cancer，BC）新發(fā)病例約230 萬(wàn)例，近68.5萬(wàn)例患者病死[1]。BC 患者治療方案的選擇和預(yù)后情況與早期發(fā)現(xiàn)有密切相關(guān)性[2]。如何早期診斷BC 疾病并進(jìn)一步指導(dǎo)治療、改善預(yù)后，是現(xiàn)階段BC 研究工作中的重點(diǎn)任務(wù)。臨床上常用的輔助檢查方法有乳腺超聲、鉬靶和組織活檢[3]，且組織活檢是目前獲取腫瘤分子信息的首選方法[4]。鑒于現(xiàn)采用的早期篩查方法具有局限性，需要開(kāi)發(fā)出新的檢查方法并應(yīng)用到臨床實(shí)踐中。

1 液體活檢成為新的檢測(cè)工具

出于對(duì)簡(jiǎn)便易行、準(zhǔn)確度及靈敏度高的檢測(cè)方法的迫切需要，臨床醫(yī)師對(duì)液體活檢表現(xiàn)出極大的興趣[5]。液體活檢相比傳統(tǒng)檢查方法，方便易操作，成本低、可重復(fù)，可通過(guò)非侵入性手段對(duì)生物體液進(jìn)行采樣，從中提取出腫瘤成分，以更全面地了解疾病特征。目前的腫瘤成分包括循環(huán)腫瘤細(xì)胞（circulating tumour cells，CTCs）、循環(huán)腫瘤DNA（circulating tumour DNA，ctDNA）、細(xì)胞游離DNA（cell-free DNA，cfDNA）、微小核糖核酸（microRNA，miRNA）、蛋白質(zhì)和細(xì)胞外泌體等[6]。

液體活檢起源于1869 年，由澳大利亞醫(yī)生Thomas 在轉(zhuǎn)移性癌癥患者中首次發(fā)現(xiàn)CTCs，并提出其概念[7]。如今，為檢測(cè)CTCs 及ctDNA 已研發(fā)了多項(xiàng)技術(shù)。通常采用靶向方法和非靶向方法對(duì)CtDNA 進(jìn)行分析，前者包括建立在聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）基礎(chǔ)上的液滴數(shù)字聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（droplet digital polymerase chain reaction，ddPCR）以及高通量測(cè)序技術(shù)，后者可分析血漿ctDNA 的全基因組圖譜[8]。其中ddPCR 可檢測(cè)微小殘留疾病并預(yù)測(cè)接受新輔助治療的BC 患者的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，該方法目前是ctDNA 評(píng)估的黃金標(biāo)準(zhǔn)[9]。隨著疾病進(jìn)展，新技術(shù)比傳統(tǒng)的篩查手段更具優(yōu)勢(shì)，作為可檢測(cè)的、基于血液的生物標(biāo)志物診斷方法，其能夠保證及時(shí)篩查癌癥，并連續(xù)監(jiān)測(cè)治療反應(yīng)[10]。但這些技術(shù)方法也存在一些弱點(diǎn)，如生物標(biāo)志物在體液中占比極低，從標(biāo)準(zhǔn)抽血量中分離出腫瘤成分極度困難，并且在生物信息學(xué)水平上檢測(cè)提取這些標(biāo)志物的技術(shù)復(fù)雜，需要開(kāi)發(fā)出更敏感更高效的工具[9]。

2 液體活檢中的miRNA

miRNA 是存在于生物體液中短片段的非編碼核糖核酸（ncRNAs），在區(qū)分正常組織和腫瘤亞型方面具有很高的參考價(jià)值，同時(shí)比信使RNA 和ctDNA 更穩(wěn)定[11]。miRNA 種類(lèi)雖多，但分子結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，其極高的組織特異性和穩(wěn)定性以及易于定量和擴(kuò)增使miRNA 成為極具希望的潛在生物標(biāo)志物[12]。目前，各領(lǐng)域研究學(xué)者正在努力探索和證實(shí)基于血液的生物標(biāo)志物，這些生物標(biāo)志物可以可靠地區(qū)分和預(yù)測(cè)高度轉(zhuǎn)移性癌癥的患者，以確保后續(xù)更有效的隨訪觀察和更個(gè)體化的治療方案。

MiRBase 數(shù)據(jù)庫(kù)中的癌基因在腫瘤中異常表達(dá)，與疾病的發(fā)生、進(jìn)展和侵襲有因果關(guān)系[13]。特異性miRNA 作為腫瘤診斷標(biāo)志物的發(fā)展問(wèn)題備受?chē)?guó)際研究學(xué)者的高度關(guān)注，近五年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始深入研究miRNA 與腫瘤診斷之間的關(guān)系，并報(bào)道了諸多成果。本文重點(diǎn)關(guān)注BC 領(lǐng)域的研究。

2.1 miR-21、miR-221簇

miR-21、miR-210、miR-221 在諸多腫瘤類(lèi)型中表達(dá)上調(diào)，并與預(yù)后相關(guān)，其已經(jīng)成為腫瘤診斷學(xué)中較為成熟的生物標(biāo)志物。多項(xiàng)研究結(jié)果證實(shí)，BC 患者的血清及血漿中miRNA-21 表達(dá)顯著增加，且miRNA-21 是診斷早期BC 的潛在標(biāo)志物[14-17]。Jang 等[18]測(cè)試了miRNA 在50 歲以下、乳房高比例致密的韓國(guó)女性中的檢測(cè)性能，其中miR-21 表現(xiàn)最為突出，可實(shí)現(xiàn)最佳的BC 檢測(cè)性能。microRNA-221 是真核生物中一種極具診斷潛力的非編碼miRNA，多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中均發(fā)現(xiàn)了miR-221 的異常表達(dá)，其過(guò)表達(dá)在診斷BC 方面也發(fā)揮重要作用[19]。研究結(jié)果顯示，與健康個(gè)體相比，BC 患者血清中的miR-221 表達(dá)水平增加，且淋巴結(jié)陽(yáng)性（lymph nodes，LN）患者的循環(huán)miR-221-3p 高表達(dá)，對(duì)新輔助治療的病理反應(yīng)更差[16，20]。

2.2 miR-10b、miR-195

自首次對(duì)miR-10b 進(jìn)行研究以來(lái)，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)該因子具有促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移的潛力，并在BC 領(lǐng)域進(jìn)行廣泛驗(yàn)證[21]。腫瘤亞型的差異會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果。Li 等[22]認(rèn)為miR-10b-5p 在良性葉狀腫瘤患者的血漿中表達(dá)上調(diào)。相反，Papadaki 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，BC 患者的血漿miR-10b 表達(dá)水平降低。有研究驗(yàn)證miRNA-195 可以通過(guò)多種途徑調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生，Xu 等[24]闡明了miR-195-5p 參與多種腫瘤發(fā)生的相關(guān)機(jī)制，并且其在BC 細(xì)胞系和乳腺組織中表達(dá)下調(diào)。相反，Zhao 等[14]研究結(jié)果顯示miR-195 的表達(dá)在BC 患者血漿中上調(diào)。上述結(jié)果的差異可能受到研究人群數(shù)量及種族的影響，還需要在符合納入標(biāo)準(zhǔn)的篩選人群中進(jìn)行大規(guī)模臨床試驗(yàn)用于進(jìn)一步驗(yàn)證，后續(xù)需要確立更標(biāo)準(zhǔn)化的方法來(lái)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

2.3 miR-200家族

乳腺癌上皮細(xì)胞在向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的過(guò)程中（epithelial-mesenchymal transition，EMT）調(diào)節(jié)細(xì)胞可塑性，在腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散中發(fā)揮關(guān)鍵作用，miR-200 家族（miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141 和miR-429）通過(guò)促使E-鈣黏蛋白過(guò)表達(dá)和維持上皮細(xì)胞表型來(lái)調(diào)節(jié)EMT 的動(dòng)態(tài)和可逆過(guò)程[25]。Navarro-Manzano 等[26]確定了miR-200c在癌癥進(jìn)展中的作用，研究發(fā)現(xiàn)BC 患者血漿中的miR-200c-3p 表達(dá)顯著上調(diào)。Fischer 等[25]分析了47 例轉(zhuǎn)移性BC 患者血漿中miR-200 家族分子的表達(dá)，早期進(jìn)展性癌癥中只有miR-429 的表達(dá)顯著升高，治療干預(yù)后，患者的miR-200a、miR-200b、miR-141 和miR-429 表達(dá)均上調(diào)。

2.4 miR-30b、miR-148a

miR-30b 由位于染色體8q24.22 的基因編碼，其在組織器官發(fā)育和各種臨床疾病中發(fā)揮重要作用[27]。有研究表明，miR-30b-5p 在轉(zhuǎn)移性BC 中過(guò)表達(dá)，且晚期BC 患者的循環(huán)miR-30b-5p 表達(dá)水平上調(diào)更顯著[28]；此外，腋窩LN 陽(yáng)性患者和原發(fā)性轉(zhuǎn)移患者的循環(huán)miR-30b-5p 水平也較高[29]。Li 等[30]研究結(jié)果顯示，與健康群體相比，miR-148a-3p 的表達(dá)水平在BC 患者的血漿中降低。相反，也有研究證實(shí)新發(fā)BC 患者和健康對(duì)照者血清中miR-148a-3p的表達(dá)水平及其與臨床病理之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)病例組中血清miR-148a-3p 水平顯著升高，與BC 發(fā)生的存在相關(guān)性[31]。Patuleia 等[32]研究進(jìn)一步證明miR-148a-3p 在乳腺組織、乳頭吸出液、母乳、血漿和血清中均高表達(dá)。

3 miRNA作為生物標(biāo)志物的挑戰(zhàn)

循環(huán)血液中miRNA 作為BC 生物診斷標(biāo)志物的相關(guān)研究取得了諸多成果，盡管現(xiàn)有的、尚在研究且具有潛力的miRNA 生物標(biāo)志物的數(shù)量在不斷增加，但它們?cè)谂R床研究中的實(shí)際應(yīng)用尚不清楚，需要不斷更新[33]。已有研究探討miRNA 在BC 患者循環(huán)血液中的差異性表達(dá)，但由于人群特征的多樣性以及缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的臨床應(yīng)用方案，實(shí)驗(yàn)室間的研究結(jié)果重復(fù)率較低[34]。大部分試驗(yàn)的研究樣本數(shù)量都較小，生物體液中miRNA 的含量極低，缺乏實(shí)體樣本導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)大多來(lái)源于數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)樣本的處理會(huì)影響試驗(yàn)的結(jié)果等，都是miRNA 用于腫瘤準(zhǔn)確定量所要面臨的挑戰(zhàn)。miRNA 成為BC 治療和預(yù)后的生物標(biāo)志物一直是試驗(yàn)和臨床研究的重心。但報(bào)道之間仍然缺乏一致性，如確定標(biāo)準(zhǔn)不一致，相同分子在不同情況下的分析結(jié)果也不一致[35]，若要使miRNA 能夠成為有效的癌癥生物標(biāo)志物，需要開(kāi)發(fā)制訂一種更標(biāo)準(zhǔn)化的方法。

4 總結(jié)與展望

隨著B(niǎo)C 疾病的進(jìn)展及臨床診療手段的發(fā)展，BC 的早期診斷方法在不斷地更新?lián)Q代并且向更為簡(jiǎn)便、更為高效的特異性診斷方案邁進(jìn)。如何從有限的體液含量中通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的手段精確提取出有效的分析因子，并將試驗(yàn)成果放在大規(guī)模研究樣本中進(jìn)行廣泛驗(yàn)證，是今后發(fā)展中重點(diǎn)研究的方向。